时分波分无源光网络与云无线接入网联合架构中负载平衡的用户关联与资源分配策略

作     者：张鸿 韩霄 王汝言 李职杜 周敏 ZHANG Hong;HAN Xiao;WANG Ruyan;LI Zhidu;ZHOU Min

作者机构：重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆高校市级光通信与网络重点实验室重庆400065 泛在感知与互联重庆市重点实验室重庆400065 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2021年第43卷第9期

页      面：2672-2679页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61771082,61871062) 重庆市高校创新研究群体(CXQT20017) 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201900609,KJQN202000626) 重庆市自然科学基金重点项目(cstc2020jcyj-zdxmX0024) 

主　　题：云无线接入网 时分波分无源光网络 负载均衡 用户关联 服务质量 

摘      要：在时分波分无源光网络(TWDM-PON)与云无线接入网(C-RAN)的联合架构中,由于无线域的负载不均衡问题,限制了网络整体的传输效率。为了充分利用TWDM-PON与C-RAN联合架构的网络资源,并保证用户的服务质量(QoS),该文提出一种负载平衡的用户关联与资源分配算法(LBUARA)。首先根据不同用户的服务质量需求以及分布式无线射频头端(RRH)的负载对用户的影响,构建用户收益函数。进而,在保证用户服务质量的前提下,根据网络状态建立随机博弈模型,并基于多智能体Q学习提出负载均衡的用户关联和资源分配算法,从而获得最优的用户关联与资源分配方案。仿真结果表明,所提的用户关联和资源分配策略能够实现网络的负载均衡,保证用户的服务质量,并提高网络吞吐量。